一、電阻(器)的基本概念:
初步回憶一下簡(jiǎn)單的電學(xué)概念和電學(xué)知識(shí),以方便我們更好的認(rèn)識(shí)和接觸這個(gè)行業(yè),為日后更好的展開(kāi)工作.
1:電阻-----導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就叫該導(dǎo)體的電阻.在物理學(xué)中,用電阻(resistance)來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小.導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大,不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).導(dǎo)體的電阻通常用字母r表示,電阻的單位是歐姆(ohm),簡(jiǎn)稱(chēng)歐,符號(hào)是ω
2:電阻定律------導(dǎo)體的電阻r跟它的長(zhǎng)度l成正比,跟它的橫截面積s成反比,還跟導(dǎo)體的材料有關(guān)系,這個(gè)規(guī)律就叫電阻定律(law of resistance).
3:電阻率(resistivity)------是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量.某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下(20℃時(shí))導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率.用公式表示r=ρl/s電阻率的單位是歐姆·米
下表是常見(jiàn)材料的電阻率,目前自然界中最好的導(dǎo)電材料是金.
4:電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小.電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞.
5:電阻率跟導(dǎo)體的材料有關(guān),是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量.材料可分為
絕緣體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體
5.1:絕緣體-----不善于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)稱(chēng)為絕緣體,絕緣體又稱(chēng)為電介質(zhì)。它們的電阻率極高。
5.1.1絕緣體的種類(lèi)------固體的如塑料、橡膠、玻璃,陶瓷等;液體的如各種天然礦物油、硅油、三氯聯(lián)苯等;氣體的如空氣、二氧化碳、六氟化硫等。在通常情況下,氣體是良好的絕緣體。
5.1.2絕緣體是一種可以阻止電荷(電絕緣體)流動(dòng)的物質(zhì)。大自然的固有物質(zhì)中,云母和石棉都可以作為很好的熱和電絕緣體。
5.2:導(dǎo)體------導(dǎo)體是容易導(dǎo)電的物體,即是能夠讓電流通過(guò)材料
5.3:超導(dǎo)體-----當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到無(wú)法測(cè)量的程度,可以認(rèn)為其電阻率突然變?yōu)榱?,這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象,能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱(chēng)為超導(dǎo)體.
6:因此生產(chǎn)具用一定阻值、一定幾何形狀、一定技術(shù)性能的,使電壓與電流呈直線變化,在電路中對(duì)電流起阻滯作用的器件叫電阻器。
6.1歐姆定律--------在同一電路中(純電阻電路),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比.
二、電阻器種類(lèi)
1、按材料分:
a:合金型(以合金材料做為電阻導(dǎo)電材料的電阻器):
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b:膜式型電阻器(導(dǎo)電材料呈膜式狀態(tài),經(jīng)加工調(diào)整形成阻值的電阻器)
例:薄膜電阻器(碳膜電阻器、金屬膜電阻器、氧化金屬膜電阻器)
厚膜電阻器(片式電阻器,玻璃釉膜電阻器)
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c:合成電阻器(以合成方法形成導(dǎo)電材料構(gòu)成的電阻器)
2、按用途分:
a:通用型電阻器:如±5%產(chǎn)品,用于普通的家用電器和電氣設(shè)備中;
b:精密電阻器:具有較高的精度和穩(wěn)定性(如±1%、±0.1%);
c:高阻電阻器;
d:高壓電阻器
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3、其它分類(lèi):
a:固定電阻器;
b:可變電阻器;
c:功率型(水泥型電阻器);
d:敏感電阻囂(光敏、壓敏、濕敏)
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三、電阻作用:
1、在電路中作負(fù)載電阻,起分流、分壓作用;
2、與電容配合作濾波器;
3、在電源中作去耦電阻;
4、確定晶體管工作點(diǎn)的偏置電阻;
5、穩(wěn)壓電源中的取樣電阻.
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簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路分壓示意圖
四、電阻器的主要參數(shù)
1、標(biāo)稱(chēng)電阻和允許偏差
一個(gè)電阻器,它所標(biāo)注的阻值叫標(biāo)稱(chēng)值,電阻器的允許偏差是指電阻器的實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱(chēng)阻值的允許最大的偏差范圍。
2、額定功率
a、電阻器在額定條件下所能達(dá)到的最大功率為額定功率pr=u/r=i r
b、額定條件:是電阻器在大氣壓在87~107kpa時(shí),在特定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)
所允許承受的最大功率:
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電阻器承受功率負(fù)荷與環(huán)境溫度的關(guān)系
3、溫度系數(shù)
通常我們用溫度系數(shù)表示,電阻溫度特性的優(yōu)劣,它表示溫度每變化1℃時(shí),電阻值相對(duì)變化量
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注:
a:rt為環(huán)境溫度為t時(shí)的阻值,ro為集一參考溫度to時(shí)的阻值,溫度系數(shù)越大,電阻穩(wěn)定性越差。
b:ppm為百萬(wàn)分之一
4、噪聲電動(dòng)勢(shì)
a:由于電阻體內(nèi)載流了濃度的變化,在電阻器的兩端產(chǎn)生不規(guī)則的電位起伏,稱(chēng)為電阻器的噪聲.
b:電阻器的噪聲由熱噪聲和電流噪聲兩部份組成,熱噪聲是由于電子在導(dǎo)體中的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而造成的,僅與阻值、溫度和外加電壓有關(guān).電流噪聲是由于導(dǎo)體通過(guò)電流時(shí),導(dǎo)電微粒之間以及非導(dǎo)電微粒之間不斷發(fā)生碰撞而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng).
五、電阻值的系列
為了便于組織和生產(chǎn),并能滿足使用要求,產(chǎn)品要按一定規(guī)律進(jìn)行生產(chǎn),也就是產(chǎn)品規(guī)格化,電阻器的阻值,在數(shù)值上按一定規(guī)律排列,這樣就要有一個(gè)合理的系數(shù),即優(yōu)先系數(shù),且目前我們采用的是e系列
1、對(duì)于誤差為20%的電阻,規(guī)定了6個(gè)基本數(shù)(1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8)即e6系列
2、對(duì)于誤差為10%的電阻,規(guī)定了12個(gè)基本數(shù)(1、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2)即e12系列;
3、對(duì)于誤差為5%的電阻,規(guī)定了24個(gè)基本數(shù)(1、1.1、1.2、…8.2、9.1)在這些數(shù)系中,同一數(shù)系的相鄰兩數(shù)的比例是基本上相等的;e6系列的公比為6 10=1.5 e12系列的公比為12 10=1.2 e24系列的公比為24 10=1.1
4、±20%(e6系列)±10%(e12系列)±5%(e24系列)
±2%(e48系列)±1%(e96系列)±0.5%(e192系列)
優(yōu)點(diǎn):采用這種的數(shù)系,能夠保證在同一數(shù)系中相鄰兩個(gè)數(shù)中的前一個(gè)數(shù)的下偏差與
后一個(gè)數(shù)的負(fù)偏差彼此銜接和稍有重迭,使得生產(chǎn)廠所生產(chǎn)的電阻阻值都包括
在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值系列中。